อิทธิพลของแคลเซียมคาร์บอเนตและแคลเซียมออกไซด์ในการสังเคราะห์ไบโอเซรามิกเตตระแคลเซียมฟอสเฟต
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
เตตระแคลเซียมฟอสเฟต (Tetracalcium phosphate, TTCP) เป็นสารประกอบในกลุ่มแคลเซียมฟอสเฟตที่ถูกนำไปใช้เป็นวัสดุ
ทางการแพทย์ โดยเฉพาะการนำไปใช้เป็นส่วนประกอบของการทำซีเมนต์กระดูก (bone cement) งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาเปรียบเทียบการสังเคราะห์ TTCP จากสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) หรือแคลเซียมออกไซด์ (CaO) ร่วมกับสารประกอบไดแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรต (Dicalcium phosphate dihydrate, DCPD) ด้วยกระบวนการปฏิกิริยาสถานะของแข็ง (Solid-state reaction) สารประกอบตั้งต้นและสารประกอบที่สังเคราะห์ได้ถูกนำไปวิเคราะห์ขนาดเฉลี่ยและการกระจายตัวของขนาดอนุภาคด้วยเครื่องวัดขนาดของอนุภาคความต่างศักย์บนผิวอนุภาคและน้ำหนักโมเลกุล (Particle size analysis) วิเคราะห์โครงสร้างผลึกด้วยการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ (X-ray diffractometer) ศึกษาโครงสร้างจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscope) จากผลการทดสอบพบว่าลักษณะทางกายภาพโครงสร้างจุลภาค ขนาดเฉลี่ยและการกระจายตัวของขนาดอนุภาคของสารประกอบที่สังเคราะห์ได้จากสารประกอบตั้งต้น CaCO3 ร่วมกับ DCPD และ CaO ร่วมกับ DCPD ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
โครงสร้างผลึกของสารประกอบที่สังเคราะห์จากสารประกอบตั้งต้น CaCO3 ร่วมกับ DCPD ปรากฏเป็นเฟสของ TTCP เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งแตกต่างกับสารประกอบที่สังเคราะห์จากสารประกอบตั้งต้น CaO ร่วมกับ DCPD ซึ่งปรากฏโครงสร้างผลึกไตรแคลเซียมฟอสเฟต (Tricalcium phosphate, TCP) ที่มีเฟสของแคลเซียมฟอสเฟตชนิดอื่นๆ ปะปนอยู่ด้วย เช่น ไฮดรอกซีอะพาไทต์ (Hydroxyapatite, HAp) และ TTCP อย่างไรก็ตามสารประกอบที่ปะปนมายังคงเป็นสารประกอบในกลุ่มแคลเซียมฟอสเฟตที่ถูกนำไปใช้ทางการแพทย์
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Balhaddad, A. A., Kansara, A. A., Hidan, D., Weir, M. D., Xu, H. H., & Melo, M. A. S. (2019). Toward dental caries: Exploring nanoparticle-based platforms and calcium phosphate compounds for dental restorative materials. Bioactive Materials, 4, 43-55.
Beck, K., Brunetaud, X., Mertz, J. D., & Al-Mukhtar, M. (2010). On the use of eggshell lime and tuffeau powder to formulate an appropriate mortar for restoration purposes. Geological Society, London, Special Publications, 331(1), 137-145.
Brown, W. E. (1985). Dental restorative cement pastes. United States Patent No. 4518430, 1-14.
Chakraborty, D., Agarwal, V. K., Bhatia, S. K., & Bellare, J. (1994). Steady-state transitions and polymorph transformations in continuous precipitation of calcium carbonate. Industrial & Engineering Chemistry Research, 33(9), 2187-2197.
Chow, L. C., & Takagi, S. (1996). Self-setting calcium phosphate cements and methods for preparing and using them. U.S. Patent No. 5,525,148, June 11, 1996.
Guo, D., Xu, K., & Han, Y. (2005). Influence of cooling modes on purity of solid-state synthesized tetracalcium phosphate. Materials Science and Engineering: B, 116(2), 175-181.
Habte, L., Shiferaw, N., Mulatu, D., Thenepalli, T., Chilakala, R., & Ahn, J. W. (2019). Synthesis of nano-calcium oxide from waste eggshell by sol-gel method. Sustainability, 11(11), 3196.
Hilgenstock, G. (1883). A new compound of P2O5 and CaO. Steel Iron, 3, 498. (In Thai).
Jeon, C., Chun, S., Lim, S., & Kim, S. (2011). Synthesis and characterization of TTCP for calcium phosphate bone cement. Biomaterials Research, 15(1), 1-6.
Laonapakul, T., Sutthi, R., Chaikool, P., Talangkun, S., Boonma, A., & Chindaprasirt, P. (2021). Calcium phosphate powders synthesized from CaCO3 and CaO of natural origin using mechanical activation in different media combined with solid-state interaction.
Materials Science and Engineering: C, 118, 111333.
Liao, C. J., Lin, F. H., Chen, K. S., & Sun, J. S. (1999). Thermal decomposition and reconstitution of hydroxyapatite in air atmosphere. Biomaterials, 20(19), 1807-1813.
Locardi, B., Pazzaglia, U. E., Gabbi, C., & Profilo, B. (1993). Thermal behaviour of hydroxyapatite intended for medical applications. Biomaterials, 14(6), 437-441.
Matsuya, Y., Matsuya, S., Antonucci, J. M., Takagi, S., Chow, L. C., & Akamine, A. (1999). Effect of powder grinding on hydroxyapatite formation in a polymeric calcium phosphate cement prepared from tetracalcium phosphate and poly (methyl vinyl ether-maleic acid).
Biomaterials, 20(7), 691-697.
Mosaddegh, E., & Hassankhani, A. (2014). Preparation and characterization of nano-CaO based on eggshell waste: Novel and green catalytic approach to highly efficient synthesis of pyrano [4, 3-b] pyrans. Chinese Journal of Catalysis, 35(3), 351-356.
Nagabhushana, K. R., Lokesha, H. S., Reddy, S. S., Prakash, D., Veerabhadraswamy, M., Bhagyalakshmi, H., & Jayaramaiah, J. R. (2017). Thermoluminescence properties of CaO powder obtained from chicken eggshells. Radiation Physics and Chemistry, 138, 54-59.
Onimisi, J. A., Ismail, R., Ariffin, K. S., Baharun, N., & Hussin, H. B. (2016). A novel rapid mist spray technique for synthesis of single-phase precipitated calcium carbonate using solid-liquid-gas process. Korean Journal of Chemical Engineering, 33, 2756-2760.
Qiu, G., Shi, Z., Xu, H. H., Yang, B., Weir, M. D., Li, G., & Zhao, L. (2018). Bone regeneration in minipigs via calcium phosphate cement scaffold delivering autologous bone marrow mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma. Journal of Tissue Engineering
and Regenerative Medicine, 12(2), e937-e948.
Rodriguez-Verde, I., Regueiro, L., Lema, J. M., & Carballa, M. (2018). Blending based optimisation and pretreatment strategies to enhance anaerobic digestion of poultry manure. Waste Management, 71, 521-531.
Rigo, E. C. D. S., Dos Santos, L. A., Vercik, L. C. D. O., Carrodeguas, R. G., & Boschi, A. O. (2007). α-Tricalcium phosphate-and tetracalcium phosphate/dicalcium phosphate-based dual setting cements. Latin American Applied Research, 37(4), 267-274.
Samuskevich, V. V., Belous, N. K., & Samuskevich, L. N. (2003). Sequence of solid-state transformations during heat treatment of CaCO3 + CaHPO4 mixtures. Inorganic Materials, 39, 520-524.
Sani, S., Muljani, S., Astuti, D., Mardayana, R., & Alfiyani, V. D. (2020, July). Synthesis of Tricalcium Phosphate from Eggshells with Precipitation Method. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1569, No. 4, p. 042057). IOP Publishing.
Sargin, Y., Kizilyalli, M., Telli, C., & Güler, H. (1997). A new method for the solid-state synthesis of tetracalcium phosphate, a dental cement: X-ray powder diffraction and IR studies. Journal of the European Ceramic Society, 17(7), 963-970.
Shavandi, A., Bekhit, A. E. D. A., Ali, A., Sun, Z., & Ratnayake, J. T. (2015). Microwave-assisted synthesis of high purity β-tricalcium phosphate crystalline powder from the waste of green mussel shells (Perna canaliculus). Powder Technology, 273, 33-39.
Viriya-empikul, N., Krasae, P., Puttasawat, B., Yoosuk, B., Chollacoop, N., & Faungnawakij, K. (2010). Waste shells of mollusk and egg as biodiesel production catalysts. Bioresource Technology, 101(10), 3765-3767.
Yadav, V. K., Yadav, K. K., Cabral-Pinto, M. M., Choudhary, N., Gnanamoorthy, G., Tirth, V., & Khan, N. A. (2021). The processing of calcium-rich agricultural and industrial waste for recovery of calcium carbonate and calcium oxide and their application
for environmental cleanup: A review. Applied Sciences, 11(9), 4212.
Yeong, B., Junmin, X., & Wang, J. (2001). Mechanochemical synthesis of hydroxyapatite from calcium oxide and brushite. Journal of the American Ceramic Society, 84(2), 465-467.
